DE3629088C1 - Optoelectronic workpiece position monitoring in the work stations of a press - Google Patents

Abstract

The invention relates to optoelectronic workpiece position monitoring in the work stations of a press, the workpiece being detected by means of a light beam and the light beam reflected from the workpiece indicating the exact position of the workpiece in the grippers during transfer from stage to stage of the press. The object of the invention is to improve the exchangeability of the component-position monitoring facility in the grippers, this being achieved by virtue of the fact that the optical sensor (light source 7) is arranged in a fixed manner on the feed bar (13), and electrically connected, in the region of the gripper mounting (3) and irradiates an end piece (6) of an optical wave guide (14) which is laid in the exchangeable gripper arm (2) and, with its other end piece (11), transmits the light beam to the workpiece (1). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine optoelektronische Werkstück­ lagekontrolle in den Bearbeitungsstationen einer Presse, wobei das Werkstück mittels eines Lichtstrahles erfaßt wird und der vom Werkstück reflektierte Lichtstrahl die genaue Lage des Werkstückes in den Greifern während des Transportes von Werkzeugstufe zu Werkzeugstufe meldet.The invention relates to an optoelectronic workpiece position control in the processing stations of a press, the workpiece being detected by means of a light beam and the light beam reflected from the workpiece the exact position of the workpiece in the grippers during transport from tool level to tool level reports.

Bei Transferpressen werden die Werkstücke von teileab­ hängigen Greiferarmen, die auf der Greiferschiene be­ festigt werden, von Werkzeugstufe zu Werkzeugstufe transportiert. Bei diesem Transport wird die Lage des Werkstückes in den Greiferarmen (Köcher) kontrolliert, um einen sicheren Transport zu gewährleisten und Schäden zu vermeiden, die durch ein Verlieren des Werkstückes entstehen könnten. Hierzu werden üblicherweise elektri­ sche Sensoren im Köcher der Greiferarme angeordnet. Diese müssen elektrisch über die Greiferschiene bis zum Steuerungssystem der Presse verdrahtet werden. In jedem Werkzeugwechsel muß auch der jeweilige Satz an Geiferarmen gewechselt werden. Dies bedeutet, daß der elektrische Sensor des jeweiligen Greiferarmes über eine Verbindung in Form von Stecker und Steckdose mit der Greiferschiene und deren Elektrik zu verbinden ist.In the case of transfer presses, the workpieces are hanging gripper arms that be on the gripper rail be consolidated, from tool level to tool level transported. The location of the Checked workpiece in the gripper arms (quiver), to ensure safe transportation and damage to avoid that by losing the workpiece could arise. This is usually done electri cal sensors arranged in the quiver of the gripper arms. These must be electrically over the gripper rail to Control system of the press can be wired. Each time the tool is changed, the respective set must also be changed be changed on drooling arms. This means that the electrical sensor of the respective gripper arm a connection in the form of a plug and socket the gripper rail and its electrical system is to be connected.

Bisher geschah dies durch eine elektrische Steckver­ bindung, die meist neben der eigentlichen Greiferarm­ halterung angeordnet war. Es mußte also beim Wechsel des Greiferarmes dieser in seine Halterung gesteckt werden und danach der Elektrostecker mit der Steckdose manuell verbunden werden. Neuere Lösungen, bei denen der Stecker integriert auf dem Greiferarm angeordnet ist und beim Einstecken des Greiferarmes in seine Halterung gekoppelt wird, konnten sich bisher wenig durchsetzen, da sie stets den Nachteil hatten, daß hier hohe Paßgenauigkeit verlangt war. Weiterhin er­ fordert die Handhabung beim Einstecken des Greiferarmes hohe Sorgfalt um ein Verletzen der Steckerstifte zu vermeiden. Dies sind eigene Kontruktionen, über die keine Veröffentlichung existiert.So far, this has been done by an electrical connector binding, usually next to the actual gripper arm bracket was arranged. So it had to change of the gripper arm this is inserted into its holder and then the electrical plug with the socket manually connected. Newer solutions in which the plug is integrated on the gripper arm and when inserting the gripper arm has been coupled into its holder so far  enforce little, because they always had the disadvantage that high fit was required here. He continues demands handling when inserting the gripper arm great care to avoid injury to the connector pins avoid. These are separate constructions about which no publication exists.

Hier setzt nun die vorliegende Erfindung ein und hat sich zur Aufgabe gestellt nach einer Lösung zu suchen, bei der die Auswechselbarkeit der optischen Teillagekontrolle im Greifer betriebssicher und einfach beim Einstecken des Greiferarmes in seine Hal­ terung auf der Greiferschiene gegeben ist.This is where the present invention comes in and has asked to look for a solution at that the interchangeability of the optical partial position control in the gripper is reliable and simply by inserting the gripper arm into its neck is given on the gripper rail.

Zur Lösung wird erfindungsgemäß bei einer optoelektro­ nischen Werkstücklagekontrolle der eingangs beschriebenen Ausführung vorgeschlagen, daß der Opto-Sensor im Bereich der Greifer-Halterung auf der Greiferschiene fest angeordnet und elektrisch angeschlossen ist und ein Endstück eines Lichtwellenleiters (LWL) anstrahlt, der im auswechselbaren Greiferarm verlegt ist und mit seinem anderen Endstück den Lichtstrahl auf das Werkstück leitet. Eine vorteilhafte Ausbildung wird darin gesehen, daß der Opto- Sensor über eine elektrische Verbindung mit dem Elektro­ klemmkasten fest verdrahtet ist. Eine besonders vorteil­ hafte Ausgestaltung wird darin gesehen, daß zur Zurückleitung des vom Werkstück reflektierten Lichtes an den Opto-Sensor im Greiferarm ein zweiter Lichtwellen­ leiter verlegt ist. Es ist aber eben­ falls möglich, daß nur ein Opto-Sensor angeordnet ist, der einen pulsierenden Lichtstrahl aussendet, einen einzigen Ausgang und Eingang für den Lichtstrahl auf­ weist und nur ein einziger Lichtwellenleiter zwischen dem Opto-Sensor und dem Werkstück verlegt ist.To solve the problem is proposed according to the invention in an optoelectronic African workpiece position control of the initially described embodiment that the opto-sensor is firmly arranged in the area of the gripper holder on the gripper rail and is electrically connected and illuminates an end piece of an optical waveguide (FO) which is laid in the interchangeable gripper arm and directs the light beam onto the workpiece with its other end piece. An advantageous embodiment is seen in the fact that the opto-sensor is hard-wired via an electrical connection to the electrical terminal box. A particularly advantageous embodiment is seen in the fact that a second light wave conductor is laid to return the light reflected from the workpiece to the opto-sensor in the gripper arm. However, it is also possible, if possible, that only one opto-sensor is arranged which emits a pulsating light beam, has a single output and input for the light beam and only a single optical waveguide is laid between the opto-sensor and the workpiece.

Hierdurch ergeben sich gegenüber dem Stand der Technik folgende wesentliche Vorteile:This gives rise to the state of the Technology has the following main advantages:

Wegfall der elektrischen SteckkupplungElimination of the electrical plug-in coupling

Mit dem Einstecken des Greifer­ armes in die Halterung wird die Teillagekontrolle in einem Vorgang rein optisch angekoppelt, so daß keine elektrische Steckkupplung erforderlich ist.With the insertion of the gripper  poor in the bracket the partial position control coupled optically in one process, so that no electrical plug-in coupling is required.

Robustheitrobustness

Die Koppelstelle ist durch die Anordnung des LWL im Inneren des Vierkantrohres des Greiferarmes unempfindlich gegen Beschädigung (keine losen Kabel und Stecker, keine empfindlichen Steckerstifte).The coupling point is due to the arrangement of the FO in Insensitive inside the square tube of the gripper arm against damage (no loose cables and plugs, no sensitive connector pins).

BetriebssicherheitOperational safety

Durch Festverdrahtung des Sensors mit dem Klemmenkasten ergibt sich eine höhere Betriebssicherheit (keine Spannungsverluste und Störungen, wie sie bei Steckver­ bindungen auftreten können).By hardwiring the sensor to the terminal box there is a higher level of operational safety (none Voltage losses and malfunctions, such as those at Steckver bonds can occur).

Einsparung von SensorenSaving sensors

Bei den bisherigen Lösungen wurde für jeden Satz Greifer eines jeden Werkzeugsatzes ein Satz Sensoren benötigt, d. h. für 20 Werkzeugsätze waren 20 Sätze Sensoren er­ forderlich. Bei der hier vorliegenden Lösung wird lediglich 1 Satz Sensoren fest installiert auf der Greiferschiene benötigt, der seine Funktion für alle Werkzeugsätze erbringt.In the previous solutions, grippers were used for each set a set of sensors is required for each tool set, d. H. 20 sets of sensors were used for 20 sets of tools conducive. With the solution presented here only 1 set of sensors permanently installed on the Gripper rail needed that its function for everyone Tool sets.

GewichtsreduzierungWeight reduction

Da der Sensor nicht mehr auf dem Köcher angeordnet ist, ergibt sich hier ein geringeres Gewicht (träge Masse) und dadurch eine geringere Neigung zu Eigenschwingungen des Greiferarmes.Since the sensor is no longer placed on the quiver, this results in a lower weight (inert mass) and therefore a lower tendency to natural vibrations of the gripper arm.

Vielseitigkeitversatility

Die keinen Abmessungen des LWL sowie seine Flexibilität gestatten vielfältige Möglichkeiten zur Anbringung im Köcherbereich je nach Erfordernissen des jeweiligen Produktionsteiles.The no dimensions of the optical fiber as well as its flexibility allow a variety of options for attachment in the Quiver area depending on the needs of each Production part.

Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung, die rein schematisch zwei beliebige Ausführungsbeispiele dar­ stellt, näher erläutert. Es zeigtThe invention is based on a drawing that is pure schematically represent any two exemplary embodiments provides, explained in more detail. It shows

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Greifer- Halterung mit Werkstück und Greifer­ schiene, Fig. 1 shows a cross section through a gripper holder with the workpiece and the gripper rail,

Fig. 2 eine entsprechende Draufsicht und Fig. 2 is a corresponding top view and

Fig. 3 eine Teilansicht entsprechend der Fig. 1 bei Überwachung einer anderen Werkstückform. Fig. 3 is a partial view corresponding to FIG. 1 when monitoring another workpiece shape.

Fig. 1 zeigt einen allgemein üblichen Aufbau einer Greiferschiene 13 mit Greifer-Halterung 3, Greiferarm 2 und Greifer 10 mit dem Werkstück 1. Der Greiferarm 2 wird mit einer Arretierung 4 in der Greifer-Halterung 3 fixiert. In der Greifer-Halterung 3 ist der Opto-Sensor 7 angeordnet, der über eine elektrische Verbindung 8 am elektrischen Klemmkasten 9 angeschlossen ist. Fig. 1 shows a generally conventional construction of a gripper rail 13 with gripper holder 3, the gripper arm 2, and grippers 10 with the workpiece 1. The gripper arm 2 is fixed in the gripper holder 3 with a locking device 4 . The opto-sensor 7 is arranged in the gripper holder 3 and is connected to the electrical terminal box 9 via an electrical connection 8 .

Der Opto-Sensor 7 sendet Licht (meist UV-Licht) auf ein Endstück 6 eines Lichtwellenleiters 14, der im Greifer­ arm 2 geführt und in Halterungen 5 und 12 befestigt ist. Das durch den Lichtwellenleiter 14 hindurchgeführte Licht tritt am anderen Endstück 11 in Richtung auf das Werk­ stück 1 aus. Das bei Anwesenheit des Werkstückes 1 von diesem reflektierte Licht wird von einem zweiten Licht­ wellenleiter 15 erfaßt und an den Opto-Sensor 7 zurück­ geleitet.The opto-sensor 7 sends light (usually UV light) to an end piece 6 of an optical waveguide 14 , which is guided in the gripper arm 2 and fastened in brackets 5 and 12 . The light passed through the optical waveguide 14 emerges at the other end piece 11 in the direction of the workpiece 1 . The light reflected by this in the presence of the workpiece 1 is detected by a second light waveguide 15 and passed back to the opto-sensor 7 .

Es können auch Opto-Sensoren eingesetzt werden, die durch eine pulsierende Sendung des Lichtes lediglich einen Ausgang und Eingang haben, so daß nur ein einziger Lichtwellenleiter benötigt wird. Opto-sensors can also be used through a pulsating transmission of light have an exit and entrance so that only one Optical fiber is needed.  

Fig. 3 zeigt eine andersartige Anordnung des zweiten End­ stückes des Lichtwellenleiters 14. Diese Anordnung im Greiferbereich kann je nach Erfordernissen des Werkstückes verschieden gestaltet werden. Fig. 3 shows a different arrangement of the second end piece of the optical waveguide 14th This arrangement in the gripper area can be designed differently depending on the requirements of the workpiece.

Claims (4)

1. Optoelektronische Werkstücklagekontrolle in den Bearbeitungsstationen einer Presse, wobei das Werkstück mittels eines Lichtstrahles erfaßt wird und der vom Werkstück reflektierte Lichtstrahl die genaue Lage des Werkstückes in den auswechselbaren Greifern während des Trahsportes von Werkzeugstufe zu Werkzeugstufe meldet, dadurch gekennzeichnet, daß der Opto-Sensor (Lichtquelle 7) im Bereich der Greifer-Halterung (3) auf der Greiferschiene (13) fest angeordnet und elektrisch angeschlossen ist und ein Endstück (6) eines Licht­ wellenleiters (14) anstrahlt, der im auswechselbaren Greiferarm (2) verlegt ist und mit seinem anderen Endstück (11) den Lichtstrahl auf das Werkstück (1) leitet.1. Optoelectronic workpiece position control in the processing stations of a press, the workpiece being detected by means of a light beam and the light beam reflected by the workpiece reporting the exact position of the workpiece in the interchangeable grippers during the trotting from tool level to tool level, characterized in that the opto-sensor (Light source 7 ) in the area of the gripper holder ( 3 ) on the gripper rail ( 13 ) is fixedly arranged and electrically connected and illuminates an end piece ( 6 ) of an optical waveguide ( 14 ) which is installed in the interchangeable gripper arm ( 2 ) and with its other end piece ( 11 ) directs the light beam onto the workpiece ( 1 ). 2. Werkstücklagekontrolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Opto-Sensor (7) über eine elektrische Verbindung (8) mit dem Elektroklemmkasten (9) fest verdrahtet ist.2. workpiece position control according to claim 1, characterized in that the opto-sensor ( 7 ) via an electrical connection ( 8 ) with the electrical terminal box ( 9 ) is hard-wired. 3. Werkstücklagekontrolle nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zurückleitung des vom Werkstück (1) reflektierten Lichtes an den Opto-Sensor im Greiferarm (2) ein zweiter Lichtwellenleiter (15) verlegt ist. 3. workpiece position control according to claims 1 and 2, characterized in that for returning the light reflected from the workpiece ( 1 ) to the opto-sensor in the gripper arm ( 2 ) a second optical fiber ( 15 ) is laid. 4. Werkstücklagekontrolle nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Opto-Sensor angeordnet ist, der einen pulsierenden Lichtstrahl aussendet, einen einzigen Ausgang und Eingang für den Lichtstrahl aufweist und nur ein einziger Lichtwellenleiter zwischen dem Opto-Sensor und dem Werkstück ver­ legt ist.4. workpiece position control according to the claims 1 and 2, characterized, that only one opto-sensor is arranged, the emits a pulsating beam of light, one single exit and entrance for the light beam has and only a single optical fiber ver between the opto-sensor and the workpiece sets is.